基于智能手表的景點信息實時獲取裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于智能手表的景點信息實時獲取裝置，包括：智能手表，用于指向景點、發(fā)送景點介紹請求以及呈現(xiàn)景點介紹，其中景點介紹請求包括智能手表實時獲取的指向信息及智能手表當前的地理位置信息；景點信息服務器，用于預存各景點的相關信息，相關信息包括景點介紹及各景點所在的地理位置信息；所述景點信息服務器在接收景點介紹請求后，對景點介紹請求進行匹配，根據(jù)匹配結果向所述智能手表發(fā)送景點介紹。本發(fā)明還公開了一種基于智能手表的景點信息實時獲取方法，利用本發(fā)明的裝置和方法，用戶在游覽景點時，可以方便快捷地實時獲取當前位置的景點介紹，充分利用智能手表為用戶游覽景點增加便利性。
【專利說明】基于智能手表的景點信息實時獲取裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬涉及智能服務領域，具體涉及基于智能手表的景點信息實時獲取裝置及方法。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟的不斷發(fā)展，人民在物質生活水平不斷提升的同時，也越來越追求精神領域的享受。在這樣的大環(huán)境下，旅游業(yè)呈現(xiàn)出欣欣向榮的趨勢，游客們經常組團去各地旅游。然而，對于紛繁眾多的景點，若沒有導游的講解，游客們很可能會錯過很多景點的介紹信息以及這些景點背后的歷史典故。
[0003]以智能手機、ipad等為代表的移動終端能像個人電腦一樣，具有獨立的操作系統(tǒng)，可以由用戶自行安裝軟件、游戲等第三方服務商提供的程序，并可以通過移動通訊網絡來實現(xiàn)無線網絡接入。最重要的是，移動終端一般都方便攜帶，通過網絡的接入，可以實時獲取有用的信息?，F(xiàn)有移動終端一般帶有電子地圖裝置，通過與衛(wèi)星導航系統(tǒng)之間的通信，可以獲取移動終端所在位置以及附屬的景點信息。但是移動終端所在的位置信息和景點信息較為粗略且顯示位置固定。尤其在景點較密集的景區(qū)，當用戶攜帶移動終端改變位置游覽不同景點時，移動終端無法感知用戶的移動距離以及所朝向的景點，用戶僅依靠電子地圖中的景點標記無法判斷當前位置所對應的景點名稱；同時，由于景點標記的固定陳列，用戶也無法通過移動終端選擇感興趣的景點進行詳細了解，在游覽景點過程中造成錯過景點和景點介紹的問題。因此，需要能在用戶游覽過程中，根據(jù)用戶位置的實時變化以及用戶朝向，根據(jù)用戶的需求來獲取景點信息的裝置和方法。
[0004]如何將移動終端指向與景點介紹的獲取二者結合起來，通過移動終端指向來實時地獲取用戶所請求的特定景點的景點信息，是需要解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0005]為了方便用戶在游覽景點時實時獲取各個景點的介紹，本發(fā)明提供了一種基于智能手表的景點信息實時獲取裝置，包括:
[0006]智能手表，用于指向景點、發(fā)送景點介紹請求以及呈現(xiàn)景點介紹，其中景點介紹請求包括智能手表實時獲取的指向信息及智能手表當前的地理位置信息；
[0007]景點信息服務器，用于預存各景點的相關信息，相關信息包括景點介紹及景點所在的地理位置信息；所述景點信息服務器在接收景點介紹請求后，對景點介紹請求進行匹配，根據(jù)匹配結果向所述智能手表發(fā)送景點介紹。
[0008]該裝置可根據(jù)智能手表的指向信息及地理位置實時呈現(xiàn)景點介紹，實現(xiàn)方便的景點介紹獲取。
[0009]所述智能手表具有磁力傳感器，用于獲取自身的指向信息。
[0010]磁力傳感器是用來感知智能手表所處位置的磁場強度的，它有許多不同的實現(xiàn)方式，其中基于霍爾效應的應用比較常見?；魻杺鞲衅骼秒娮釉诖艌鲋惺艿铰鍌惼澚Φ脑韥砀兄艌鰪姸?。一個三軸的磁力傳感器一般有多個霍爾傳感器以及一個計算單元。霍爾傳感器將感知的磁場強度通知計算單元，由計算單元通過換算得出方向角。越來越多的智能手表內置了磁力傳感器?？梢酝ㄟ^磁力傳感器來獲得智能手表指向的方向角。
[0011]所述智能手表具有三軸陀螺儀，用于監(jiān)測用戶的指向動作是否已經完成。
[0012]三軸陀螺儀利用科里奧利效應把角速度轉換成電容量的變化，從而通過振蕩電路感知角速度的大小。三軸陀螺儀被越來越多地集成于智能手表?？梢酝ㄟ^三軸陀螺儀來獲得用戶是否已完成指向動作。
[0013]所述智能手表具有三軸加速度傳感器，用于獲取用戶手勢。
[0014]在用戶做出手勢后，智能手表通過三軸加速度傳感器可獲取用戶手勢，并根據(jù)手勢展示對應景點的景點介紹以供用戶查看。
[0015]所述智能手表具有GPS定位系統(tǒng)，用于獲取自身的地理位置信息。通過GPS定位系統(tǒng)可較為精確地實時獲取智能手表的GPS位置信息作為地理位置信息。通過與景點的GPS位置信息的比對，結合智能手表的指向信息，得到匹配的景點。
[0016]利用本發(fā)明基于智能手表的景點信息實時獲取裝置，本發(fā)明還提供了一種基于智能手表的景點信息實時獲取方法，包括:
[0017]S01，用戶將智能手表指向景點，智能手表發(fā)送景點介紹請求，其中景點介紹請求包括智能手表實時獲取的指向信息及地理位置信息；
[0018]S02，景點信息服務器在接收到景點介紹請求后，根據(jù)景點介紹請求進行匹配，并將匹配的景點介紹發(fā)送至智能手表，智能手表向用戶呈現(xiàn)景點介紹。
[0019]其中，將智能手表指向景點意為:用戶正常佩戴智能手表并指向景點時，智能手表的指向線指向景點。當智能手表指向景點時，智能手表從景點信息服務器接收景點介紹并呈現(xiàn)給用戶，使用戶在游覽景點時實時地獲取對感興趣的景點的景點介紹。
[0020]步驟S02中，智能手表通過磁力傳感器來獲取自身的指向信息，通過GPS定位系統(tǒng)獲取自身的地理位置信息。磁力傳感器靈敏度高，在實現(xiàn)上較為簡單，且成本較低，適合用于檢測智能手表的指向。
[0021]步驟S02中，景點信息服務器根據(jù)景點介紹請求進行匹配并將匹配的景點介紹發(fā)送至智能手表進行展示的過程包括如下步驟:
[0022]S201，景點信息服務器根據(jù)智能手表的地理位置信息和指向信息遍歷查找到有效景點，將所有有效景點放入候選景點集S，其中有效景點滿足:
[0023]與智能手表之間的距離在預設范圍之內；
[0024]與智能手表的指向偏差角度在預設范圍之內；
[0025]S202，在獲得候選景點集S之后，若S不為空，則將S中所有景點的景點介紹發(fā)送至智能手表；若S為空，則匹配失敗，向智能手表發(fā)送匹配失敗信息。
[0026]由于智能手表所處位置的周圍可能有多個景點，且智能手表所指的方向上也存在多個景點，因此，可以將在一定范圍內的多個景點均列舉出來，供用戶進行選擇。
[0027]在步驟S202中，將景點介紹先按照景點與智能手表的指向偏差角度進行排序再依次發(fā)送，且偏差角度較小的景點排在前面，偏差角度絕對值最小的景點則作為當前景點在智能手表上顯示。
[0028]其中偏差角度具有正負值，景點按照偏差角度由負到正的數(shù)值從小到大進行排列，數(shù)值較小的景點排在前面，并按此順序依次發(fā)送至智能手表。在顯示時，則將偏差角度 絕對值最小的景點所對應的景點介紹作為當前景點顯示。例如，在得到各個景點與智能手 表指向的偏差角度值為-3°，-1° ,0°，6°，9°時，智能手表接收到的景點介紹即按照該 順序排列，且將偏差角度為0°的景點所對應的景點介紹作為當前景點進行顯示。當用戶選 擇查看前一景點時，則智能手表顯示偏差角度為-1°的景點所對應的景點介紹。
[0029]在智能手表接收到景點介紹后，用戶做出手勢，智能手表識別手勢方向:如識別的 手勢向左，則發(fā)送第一景點的景點介紹，第一景點為當前景點左側最近的景點；如識別的手 勢向右，則發(fā)送第二景點的景點介紹，第二景點為當前景點右側最近的景點；如識別失敗， 則不做處理。
[0030]其中，左側是指沿用戶朝向時用戶的左側；右側是指沿用戶朝向時用戶的右側。
[0031]利用智能手表的手勢識別功能，用戶可以通過擺動手臂更加快捷地獲取不同位置 的景點介紹，從而簡化了選取景點的過程。通過用戶手勢方向與景點地理位置的對應，用戶 可以獲取不同方向上景點的景點介紹。
[0032]利用本發(fā)明基于智能手表的景點信息實時獲取方法及裝置，用戶在游覽景點時， 可以方便快捷地實時獲取當前位置周圍的景點介紹，充分利用智能手表為用戶游覽景點增 加便利性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1為本發(fā)明一個實施例的裝置組成原理示意圖；
[0034]圖2為當前實施例中基于智能手表的景點信息實時獲取方法流程圖。
【具體實施方式】
[0035]為了更為具體地描述本發(fā)明，下面結合附圖及【具體實施方式】對本發(fā)明的裝置及方 法進行詳細說明。
[0036]圖1為本發(fā)明一個實施例的用于實時獲取景點信息的裝置組成原理示意圖，包括 智能手表及景點信息服務器。其中智能手表包括三軸陀螺儀、磁力傳感器、三軸加速度傳感 器、指向記錄單元和選擇手勢識別單元，景點信息服務器包括指向匹配單元和景點信息數(shù) 據(jù)庫。
[0037]三軸陀螺儀用于監(jiān)控指向動作是否已固定，磁力傳感器用于采集智能手表的指向 信息，三軸加速度傳感器用于在選擇某一具體景點的信息進行查看時，記錄用戶此時的手 勢選擇信息，指向記錄單元用于存儲指向信息，選擇手勢識別單元用來識別用戶選擇用于 顯示的景點的手勢。指向匹配單元用于將來自智能手表的指向信息進行匹配，景點信息數(shù) 據(jù)庫用于存儲各個景點的相關信息。
[0038]智能手表用于指向景點，獲取指向信息，通過GPS定位系統(tǒng)獲得GPS位置(即地理 位置信息)，并通過向景點信息服務器發(fā)送景點介紹請求來獲取當前景點的景點介紹。一般 具有三軸陀螺儀、磁力傳感器和三軸加速度傳感器的的智能手表都可以作為本發(fā)明所使用 的智能手表。在本實施例中，智能手表正常佩戴在用戶的左手腕上。
[0039]景點信息服務器用于接收智能手表發(fā)送的景點介紹請求，景點介紹請求包括智能 手表的指向信息、用戶GPS位置信息。景點信息服務器根據(jù)景點介紹請求，通過遍歷查找景點，響應用戶的景點介紹請求。景點信息服務器可與智能手表通過無線通信進行信息的收發(fā)，本實施例中的景點信息服務器為阿里云服務器，能很好地滿足本發(fā)明的要求。
[0040]圖2為當前實施例中基于智能手表的景點信息實時獲取方法的流程圖，具體步驟如下:
[0041]景點信息服務器預先存儲關于各個景點的相關信息，相關信息包括:各個景點的景點介紹基本信息以及GPS位置點M。其中景點介紹的內容包括景點名稱、景點圖片。其中的景點GPS位置點M，一般以寫有景點名稱的牌匾、石碑等標記物的GPS位置作為此景點的GPS位置點M，可以從LBS (位置服務)提供商處獲得。
[0042]用戶佩戴智能手表，并確定指向。利用三軸陀螺儀來獲得用戶是否已固定指向動作。三軸陀螺儀可以感知運動角速度的大小，當角速度在一定時間內為零時，說明用戶的指向動作已固定。在本實施例中，以兩秒的時間間隔之內角速度非常趨近于零作為此時指向動作已固定的標志。檢測到指向動作已固定后，智能手表通過震動提醒用戶。
[0043]智能手表記錄指向信息。智能手表自帶磁力傳感器，磁力傳感器是通過霍爾傳感器實現(xiàn)的，當前實施例中的磁力傳感器是一個三軸磁力傳感器，三軸磁力傳感器包括多個霍爾傳感器以及一個計算單元，多個霍爾傳感器將感知的磁場強度通知計算單元。計算單兀通過換算直接輸出方向角cP，即智能手表的指向信息。在一般的基于三維的指向建模中，
任意的指向表不為一個二維球坐標系統(tǒng)的向量(9,6)，其中9為方向角，即智能手表指向的水平方向與參考方向的夾角，例如規(guī)定參考方向為北，則將北方規(guī)定為0° ;而0為仰角，即智能手表指向與水平面的夾角。在基于智能手表的景點信息實時獲取方法中，在一個固定的地理位置上只能有一個景點。因此，只用方向角9來代表智能手表的指向信息。由于GPS的精度問題，要求用戶距離景點GPS位置點M十米以上。
[0044]智能手表在獲得智能手表的指向信息之后，在智能手表上開啟GPS定位系統(tǒng)以獲取用戶GPS位置信息。
[0045]智能手表將智能手表指向信息及用戶GPS位置信息作為景點介紹請求發(fā)送給景點信息服務器，用于請求景點介紹。
[0046]景點信息服務器接收來自智能手表的景點介紹請求，在服務器數(shù)據(jù)庫中查找有效景點，獲取其GPS位置。其中所述有效景點是指以用戶位置為原點，半徑為一千米的圓內且用戶位置到景點的射線方向線與智能手表的指向偏差角度的絕對值在20°之內的景點，其步驟如下:
[0047]步驟SI，根據(jù)景點的GPS位置與用戶的GPS位置進行計算，獲得以用戶位置為原點，到該景點位置的方向角(p',與用戶指向信息中的方向角cp做比較，若|q>'i|<20°，則認
為該景點與用戶發(fā)出的景點介紹請求匹配，則將其加入候選景點集s中。
[0048]步驟S2，判斷是否已遍歷完所有有效景點，若已遍歷完，則結束；若還未遍歷完，則繼續(xù)步驟SI ；
[0049]在遍歷完所有有效景點獲得候選景點集S之后，若S不為空，按照<-9的大小由小到大排序，其中差值小的排在前面，將排序后的景點集S中的各景點的景點介紹發(fā)送至智能手表，智能手表根據(jù)大小的排序結果按序接收各景點介紹的內容，并選擇景點進行查看；若景點集S為空，則景點信息服務器向智能手表發(fā)送景點介紹請求失敗提示，以提醒用戶進行下一步操作。
[0050]智能手表對于從景點信息服務器接收到的景點信息，優(yōu)先顯示|9'-9|最小的景
點，若景點集S中包含多個景點，則可以通過手勢動作來選擇景點集S中的景點，智能手表 顯示所選景點的景點介紹。用戶擺動手臂，則智能手表利用其三軸加速度傳感器識別用戶 手勢的水平方向上的運動。
[0051]對于連續(xù)的手勢識別，用戶不用人為地發(fā)出開始和停止識別的命令，加速度傳感 器的數(shù)據(jù)會一直源源不斷地發(fā)送至選擇手勢識別單元。本實施例中，選擇手勢識別單元從 接收到景點信息后自動開始工作，再次進行指向動作時自動停止工作。對于選擇手勢識別 單元中接收到的數(shù)據(jù)，分為有用的手勢數(shù)據(jù)和無用的噪聲數(shù)據(jù)，顯然，應該正確捕捉并截取 手勢數(shù)據(jù)。本實例中，應用混合高斯模型來解決這個問題。
[0052]根據(jù)混合高斯模型的特點，識別系統(tǒng)定義并分別訓練兩個模型，即“靜態(tài)模型”和 “動態(tài)模型”。靜態(tài)模型表征手勢幅度小，速度緩慢的情況，這種情況下，識別器認為用戶并 不在做手勢，而是智能手表戴在手腕上時輕微的晃動，或者是做手勢之前的準備動作。相反 地，動態(tài)模型則表征手勢幅度大，速度快的情況，這時用戶處于做手勢的狀態(tài)。對于每一組 的加速度值，分別對靜態(tài)和動態(tài)模型進行混合高斯模型參數(shù)評估，比較計算出的概率值，從 而確定此時的加速度數(shù)據(jù)流是噪聲還是手勢數(shù)據(jù)。對于噪聲數(shù)據(jù)，不做任何處理；對于手勢 數(shù)據(jù)，進行進一步的手勢識別。
[0053]選擇手勢識別單元對于有用的手勢數(shù)據(jù)，采用FDSVM (Frame-based Descriptor SVM)算法進行識別。FDSVM算法包括數(shù)據(jù)訓練和數(shù)據(jù)識別兩個部分，其中的數(shù)據(jù)訓練部分 是根據(jù)手勢種類預先訓練好的，而數(shù)據(jù)識別部分的步驟如下:
[0054]步驟I，對原始的加速度信號進行快速傅里葉變換；
[0055]步驟2，對快速傅里葉變換后的加速度信號提取信號特征，這些信號特征包括:x 軸、Y軸、z軸三個維度上的加速度時域上的方差，加速度兩兩維度上的相關度，X軸、y軸、 z軸三個維度上的加速度頻域上的交流分量的能量均值，X軸、y軸、z軸三個維度上的加速 度頻域上的交流分量的信息熵；
[0056]步驟3，在提取了信號特征之后，利用多類SVM算法進行手勢識別。
[0057]本發(fā)明實施例中需要進行識別的手勢包括“向左”和“向右”兩種手勢。智能手表 識別的手勢向左，則展示當前景點左側最近的景點；智能手表識別的手勢向右，則展示當前 景點右側最近的景點，其中左側及右側與手勢方向一致，即沿著用戶的朝向時用戶的左側 和右側。若手勢識別失敗，則不做處理。
[0058]本發(fā)明基于智能手表的景點信息實時獲取方法通過利用智能手表指向的形式，實 時獲取與指向信息相匹配的豐富的景點信息，方便了廣大游客的需求，體現(xiàn)了良好的人機 交互效果。
【權利要求】
1.一種基于智能手表的景點信息實時獲取裝置，其特征在于，包括:智能手表，用于指向景點、發(fā)送景點介紹請求以及呈現(xiàn)景點介紹，其中景點介紹請求包 括智能手表實時獲取的指向信息及智能手表當前的地理位置信息；景點信息服務器，用于預存各景點的相關信息，相關信息包括景點介紹及景點所在的 地理位置信息；所述景點信息服務器在接收景點介紹請求后，對景點介紹請求進行匹配，根 據(jù)匹配結果向所述智能手表發(fā)送景點介紹。
2.如權利要求1所述基于智能手表的景點信息實時獲取裝置，其特征在于，所述智能 手表具有磁力傳感器，用于獲取自身的指向信息。
3.如權利要求1所述基于智能手表的景點信息實時獲取裝置，其特征在于，所述智能 手表具有三軸陀螺儀，用于監(jiān)測用戶的指向動作是否已經完成。
4.如權利要求1所述基于智能手表的景點信息實時獲取裝置，其特征在于，所述智能 手表具有三軸加速度傳感器，用于獲取用戶手勢。
5.如權利要求1所述基于智能手表的景點信息實時獲取裝置，其特征在于，所述智能 手表具有GPS定位系統(tǒng)，用于獲取自身的地理位置信息。
6.一種基于智能手表的景點信息實時獲取方法，其特征在于，包括:S01，用戶將智能手表指向景點，智能手表發(fā)送景點介紹請求，其中景點介紹請求包括 智能手表實時獲取的指向信息及地理位置信息；S02，景點信息服務器在接收到景點介紹請求后，根據(jù)景點介紹請求進行匹配，并將匹 配的景點介紹發(fā)送至智能手表，智能手表向用戶呈現(xiàn)景點介紹。
7.如權利要求6所述基于智能手表的景點信息實時獲取方法，其特征在于，步驟SOl 中，智能手表通過磁力傳感器來獲取自身的指向信息，通過GPS定位系統(tǒng)獲取自身的地理 位置信息。
8.如權利要求7所述基于智能手表的景點信息實時獲取方法，其特征在于，步驟S02 中，景點信息服務器根據(jù)景點介紹請求進行匹配并將匹配的景點介紹發(fā)送至智能手表進行 展示的過程包括如下步驟:S201，景點信息服務器根據(jù)智能手表的地理位置信息和指向信息遍歷查找到有效景 點，將所有有效景點放入候選景點集S，其中有效景點滿足:與智能手表之間的距離在預設范圍之內；與智能手表的指向偏差角度在預設范圍之內；S202，在獲得候選景點集S之后，若S不為空，則將S中所有景點的景點介紹發(fā)送至智 能手表；若S為空，則匹配失敗，向智能手表發(fā)送匹配失敗信息。
9.如權利要求8所述基于智能手表的景點信息實時獲取方法，其特征在于，在步驟 S202中，將景點介紹先按照景點與智能手表的指向偏差角度進行排序再依次發(fā)送，且偏差 角度較小的景點排在前面，偏差角度絕對值最小的景點則作為當前景點在智能手表上顯
10.如權利要求9所述基于智能手表的景點信息實時獲取方法，其特征在于，在智能手 表接收到景點介紹后，用戶做出手勢，智能手表識別手勢方向:如識別的手勢向左，則發(fā)送 第一景點的景點介紹，第一景點為當前景點左側最近的景點；如識別的手勢向右，則發(fā)送第 二景點的景點介紹，第二景點為當前景點右側最近的景點；如識別失敗，則不做處理。
【文檔編號】G06F3/01GK103530352SQ201310469737
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月10日 優(yōu)先權日:2013年10月10日
【發(fā)明者】李石堅, 楊峰, 潘綱, 吳朝暉 申請人:浙江大學